analisis de cloruros lab de quimica analitica

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  • pg. 1

    UNIVERSIDAD DEL VALLE

    FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS DEPARTAMENTO DE QUMICA

    PROGRAMA ACADMICO DE TECNOLOGA QUMICA NOCTURNA (2131)

    LABORATORIO DE QUMICA ANALTICA Gustavo Castaeda; [email protected] (1227210)

    James Narvez; [email protected] (1223940)

    Miguel Muoz; [email protected] (1227552).

    ANLISIS DE CLORUROS

    1. RESUMEN

    Nuestro objetivo en la prctica fue determinar la

    concentracin de cloruros por mtodos

    diferentes de los cuales nos correspondi el

    mtodo de Fajans (directo) y de Volhard

    (indirecto) en una solucin desconocida. En el

    mtodo de Fajans se realiz la titulacin de la

    solucin X con AgNO3 usando un indicador

    hasta viraje de esta, de igual manera se hizo el

    segundo mtodo pero utilizamos como agente

    titulante el KSCN para valorar una solucin que

    fue tratada en primer lugar con cido ntrico y

    tambin se le haba agregado un exceso de

    AgNO3.

    Palabras Claves: Estandarizacin, Precipitado,

    Titulacin, Argentometra, Mtodo de Volhard,

    Mtodo de Fajans.

    2. DATOS, CLCULOS Y RESULTADOS

    Preparacin de 500 mL de una solucin de nitrato de plata 0.1M.

    Se pesaron 8,4935 g de AgNO3, y se disolvieron

    en 500 mL de agua destilada para generar la

    solucin 0,1 M de AgNO3.

    Preparacin de 500 mL de una solucin de

    KSCN 0.1 M

    Se pesaron 4,8760 g de KSCN, se disolvieron

    en 500 mL de agua destilada para generar la

    solucin 0,1 M de KSNC

    Estandarizacin de la solucin de AgNO3

    Muestra 1

    Muestra 2

    Universidad

    del Valle

  • pg. 2

    Estandarizacin de la solucin de KSCN

    Volumen KSCN = 11.5 mL = 11 Conociendo la concentracin del AgNO3 (0.097

    M) y conociendo la cantidad tomada de la

    solucin de AgNO3 fue de 10 mL ( ) se procedi a calcular las moles de AgNO3 presente:

    Con la cantidad de moles de AgNO3 halladas y

    en base a la estequiometria de la siguiente

    reaccin:

    Se procedi a calcular la concentracin del

    KSCN

    AgNO3(ac) + KSCN(ac) SC (s) + KNO3(ac)

    MTODO DE VOLHARD En la prctica se empleo

    Volumen KSCN =0.005L Volumen AgNO3 = 0.025L

    Moles totales de AgNO3 (nr)

    Moles totales de KSCN (ne)

    Moles en exceso de :

    1mol de Ag+ = 1 mol Cl-

    Porcentajes terico de la muestra 1 y 2

    2.2 %

  • pg. 3

    MTODO DE FAJANS

    obtuvimos el contenido de cloruros como

    porcentaje de NaCl de la siguiente manera:

    se determinamo inicialmente las milimoles que

    reaccionan con NaCl:

    Volumen AgNO3 = 0.015L

    Ahora determinamos el porcentaje de cloruros

    como NaCl:

    3. DISCUSIN DE RESULTADOS

    En esta prctica se determin el porcentaje de

    NaCl (cloruro de sodio) y Cl- (ion cloruro),

    presentes en dos muestras diferentes, utilizando

    el principio de titulacin por precipitacin

    Mtodo de Fajans (muestra 1) y por el mtodo

    indirecto Volhard (muestra 2).

    Para llevar a cabo las titulaciones fue necesario

    preparar soluciones de AgNO3 y de KSCN

    (sustancias valorantes), a una concentracin

    aproximada de 0.1 M cada una, la validez del

    anlisis depende en gran medida del

    conocimiento acerca de solucin titulante, por

    ese motivo fue necesario la estandarizacin de

    las mismas con el fin de determinar la

    concentracin precisa con la cual se trabajara

    en los diferentes anlisis. La solucin de AgNO3

    se estandarizo con NaCl y la de KSCN se

    estandarizo con AgNO3 E va r r a

    concentracin de la solucin de nitrato de plata

    obtenido tras la estandarizacin fue de 0.097 M,

    mientras que para la solucin de tiocianato de

    potasio fue de 0.084 M.

    El hecho de que una estandarizaciones estn

    por debajo de 0.1 M indica la presencia de

    diferentes tipos de errores, tales como

    instrumentales o aleatorios.

    Mtodo de Fajans

    El fundamento del mtodo de Fajans se basa en

    la valoracin del cloruro con una solucin patrn

    de nitrato de plata. El anin del indicador se une

    en la capa superficial del cloruro de plata con el

    primer exceso del valorante, y confiere color al

    slido.

    Los iones cloruro existentes en la muestra son

    precipitados por los iones plata mediante la

    siguiente reaccin qumica:

    NaCl(ac)+AgNO3(ac) Cl(s)+ a (ac)

    Ciertos compuestos orgnicos como

    fluorescena y sus derivados son adsorbidos por

    un precipitado con un cambio de color

    caracterstico muy cercano o en el punto de

    equivalencia de la titulacin. Se utiliza como

    indicador la fluorescena, que es un cido dbil

    orgnico y halogenado (tiene cloro presente). Al

    comenzar la titulacin, los iones plata atraen

    electromagnticamente a los iones cloruro, de

    manera que estos forman la sal de cloruro de

    plata (AgCl). Al formarse la masa de cloruro de

    plata, los iones de plata siguen trayendo a los

    iones cloruro, pero al momento en que ya no

    hay iones cloruro en solucin, es decir, ya todos

    formaron cloruro de plata, dichos iones de plata

    atraen a la fluorescena (por los cloros de la

    molcula), en su estado normal es de color

    amarillo verdoso. La fluorescena al ser atrada

    por los iones plata, se ve excitada, por lo tanto

    su coloracin pasa a un color rosa,

    indicndonos su punto de equivalencia

  • pg. 4

    Titulacin por mtodo Volhard.

    Este es un proceso de titulacin por retroceso

    que se efecta cuando se invierte el sentido de

    la valoracin, cambiando la sustancia a valorar.

    En vez de valorar analito original, se aade un

    exceso conocido de reactivo estndar a la

    disolucin, y luego se valora el exceso. Este

    mtodo es muy til si el punto final de la

    valoracin por retroceso es ms fcil de

    identificar que el punto final normal.

    Este fue el principio utilizado para cuantificar la

    cantidad de cloro en la muestra 2, en la cual el

    Cl- proveniente de 10 mL de la muestra

    reacciono con la adicin de 25mL de solucin

    de AgNO3 0.097 M. En esta reaccin parte de

    los iones Ag+ reaccionan con los iones Cl-

    formando el precipitado insoluble de cloruro de

    plata, los iones Ag+ que no reaccionan con los

    iones cloruro estn presentes dentro de la

    solucin. Para extraer el precipitado de la

    solucin fue necesario realizar una filtracin.

    La solucin filtrada contena, como se dijo

    anteriormente, un exceso de iones Ag+ que no

    reaccionaron con los iones Cl- , esta solucin se

    titul con tiocianato (KSCN), la cual aporto a la

    reaccin el ion SCN- , este ion bajo la presencia

    de Fe3+ ayuda a determinar el punto final de la

    valoracin, la cual se divisa en el instante en el

    que se forma el complejo FeSCN2+ (la solucin

    se torna rojiza).

    4. SOLUCION A LAS PREGUNTAS

    a. En qu condiciones de acidez se debe

    realizar la valoracin de Mohr?

    R// La valoracin del mtodo Mohr debe llevarse

    a cabo a un pH de 7 a 10, ya que el ion cromato

    es la base conjugada del cido crmico dbil. A

    consecuencia, en disoluciones ms cidas, la

    concentracin del ion cromato es demasiado

    baja, para producir el precipitado cerca del

    punto de equivalencia. Normalmente, se logra

    un pH adecuado al saturar la disolucin del

    analito con carbonato cido de sodio.

    b. Explique para los 3 mtodos como acta

    el indicador antes y despus del punto

    de equivalencia.

    Mtodo de Fajans. Se utiliz un indicador de

    adsorcin, diclorofluoresceinato de sodio, antes

    del punto de equivalencia el indicador no

    reacciona, debido a que es repelido por la carga

    negativa que adquiere el cloruro de plata

    producto de la adsorcin de iones cloruro,

    despus del punto de equivalencia el indicador

    es adsorbido por las partculas cloruro de plata

    ya que estas adquieren carga positiva por la

    adsorcin de iones plata, este indicador es

    verde amarillento en solucin pero se vuelve

    rosa cuando adsorbe AgCl.

    Mtodo de Mohr. El indicador usado es el

    cromato de potasio, el cual forma un precipitado

    de color rojo ladrillo de cromato de plata,

    Ag2CrO4, este forma un compuesto solido

    despus de que ha precipitado todo el cloruro,

    debido a que presenta un Kps mayor que el

    cloruro de plata su coloracin rosada determina

    el punto final de la valoracin, la reaccin del

    indicador con el valorante es la siguiente:

    Mtodo de Volhard. El indicador es el ion del

    hierro (III), Fe3+, que es un ion completamente

    incoloro y que justo en el punto de equivalencia

    cuando se acabe el exceso del ion plata Ag +

    que reacciono con el ion tiocianato SCN- y halla

    el primer mnimo exceso de ion tiocianato, el

    hierro (III) reaccionara con el ion tiocianato y

    dar un color rojo caracterstico de acuerdo a la

    siguiente reaccin:

  • pg. 5

    5. CONCLUSIONES.

    En el mtodo de Fajans al darse la notable coloracin se infiere, que todos los iones

    cloruro han formado cloruro de plata, como

    la relacin estequiomtrica en el cloruro de

    plata es 1:1, se puede decir que los moles

    de plata consumidos son equivalentes a los

    moles de cloruros en solucin.

    En las titulaciones no se mide el momento exacto de equivalencia, ya que para que el

    indicador reaccione, por lo general es

    necesario un exceso del titulante en la

    muestra. Por ello siempre habr diferencia

    entre el volumen de titulante

    correspondiente al punto final y el

    correspondiente al punto de equivalencia.

    En las titulaciones por precipitacin que involucran un ion plata o argentometra, la

    sustancia empleada como titulante

    reacciona con el analito y forma un

    precipitado arrojndonos los resultados a

    partir de este.

    En la prctica, resulta ser ms exacto la valoracin por el mtodo de Volhard

    teniendo en cuenta que al titular

    directamente se ha de generar un exceso

    de titulante, lo que se ve reflejado en los

    clculos; aunque este mtodo es ms

    susceptible a presentar ms errores con

    respecto con el mtodo de Fajans por las

    operaciones de filtrado, lavado, acidificacin

    (evitando la hidrlisis del Fe+) y adems

    que no precipita los cloruros directamente.

    La estandarizacin nos permiten trabajar con datos muchos ms exactos y generan

    una mayor confiabilidad de los resultados,

    pues se libera los datos de los errores

    humanos e instrumentales cometidos.

    El volumen del titulante desplazado durante una valoracin permite cuantificar la

    cantidad de analito en este caso Cl-.

    6. BIBLIOGRAFA

    SKOOG, D.A; WEST, D.M y HOLLER, F.J.

    Qumica Analtica. 7ed. Mxico: McGRAW-

    HILL editores, S.A. 2001, Cap13, pg. 362-

    364

    http://quimica.laguia2000.com/quimica-

    organica/quimica-analitica/metodo-de-mohr

    (revisado,19-03/2014)

    http://ocw.um.es/ciencias/analisis-

    quimico/material-de-clase-1/tema-7.pdf

    (revisado,17-03/2014)